一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构及施工工艺的制作方法

本发明涉及码头建设，具体为一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构及施工工艺。

背景技术：

1、随着近海码头、海洋文旅平台、水上景观栈道等工程的开发与建设，较多工程拟建场址均面临着海床基岩覆盖层甚薄或直接为裸露基岩的工程地质。此类情况下，一般需采用嵌岩桩基础作为下部持力结构。

2、钢筋混凝土灌注型嵌岩桩具有竖向承载力大、抗水平荷载能力强、水平位移小等优点，但施工时不能直接成形，需利用钢护筒作为外型模板。施工时先将钢护筒打入表层基岩一定深度，当表层基岩较为坚硬时，则亦有打至基岩面的情况；待钢护筒施工完成后，再进行嵌岩段的钻孔施工、钢筋笼的下放、桩体混凝土的浇筑。

3、海底基岩面往往起伏不平，在裸露基岩情况下，对钢护筒的自身沉放平稳性产生影响。同时，因施工期钢护筒为中空结构，直接承受海洋中的风、浪、流等环境荷载，且与海底基岩没有有效连接，承受较大的水平力，因此对施工期钢护筒采取安全、快速、经济、可靠的稳桩措施，是工程施工中的重要环节。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构及施工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，包括钢护筒本体、导管、土工袋、灌注桩结构段以及灌注桩嵌岩段，所述钢护筒本体底部镶嵌在海底表层的强风化岩中，所述灌注桩结构段设置在钢护筒本体内部；所述灌注桩嵌岩段设置在灌注桩结构段下端，且灌注桩嵌岩段从强风化岩中穿过，并镶嵌在中风化岩中；所述钢护筒本体外侧设置有环形的土工袋，所述土工袋顶部留有套孔，导管插接在土工袋的顶部；所述土工袋内部设置有充填材料，所述土工袋底部处于强风化岩的表面。

3、优选的，所述钢护筒本体镶嵌在强风化岩中的长度不超过50cm，所述灌注桩嵌岩段的直径不超过灌注桩结构段的直径。

4、优选的，所述土工袋采用高强度编织袋拼接而成。

5、优选的，所述充填材料采用中粗砂或海洋粘土。

6、优选的，所述导管截面为方形结构或圆形结构，材质为不锈钢金属材料或pvc材质；所述导管贴着钢护筒本体外侧均匀设置有四组。

7、优选的，所述钢护筒本体、灌注桩结构段、灌注桩嵌岩段为直桩型式或斜桩型式。

8、优选的，本发明还提供了一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构的施工工艺，包括如下步骤：

9、s1、根据灌注型嵌岩桩的钢护筒本体外径加工好环圈形的土工袋，整体中部留个套孔；

10、s2、确定好充填材料种类，并进行备料；

11、s3：钢护筒本体施打后，由打桩船临时托稳钢护筒本体，将环圈形的土工袋套在钢护筒本体外侧；

12、s4：将四侧的导管伸入土工袋中，入口处用钢丝绑扎或钢筋临时焊接固定；

13、s5：逐步灌入或充入充填材料至土工袋中，使土工袋紧贴钢护筒本体平稳下沉；

14、s6：充满后停止，拔除导管，稳桩结构施工完成；

15、s7：开展上部施工平台结构施工、灌注桩嵌岩段钻孔施工和灌注桩结构段施工。

16、优选的，灌注型嵌岩桩施工完成后，可视需要与否，拆除或保留含充填材料的土工袋；如需拆除，可切割起吊，也可水下拖运至临近新施工的钢护筒本体继续开展稳桩作业，达到循环利用目的。

17、与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明采用的稳桩结构经济可靠，可适应不同倾斜程度的近海岩基地质，有效增大施工期裸露基岩上的临时覆盖层厚度，增加施工期钢护筒四周的被动土压力，提高钢护筒承受水平荷载的能力和自身的稳定性。同时，充填料可因地取材，同时土工袋和充填料均能循环利用，具有一定的经济性。

技术特征：

1.一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：包括钢护筒本体(1)、导管(2)、土工袋(3)、灌注桩结构段(5)以及灌注桩嵌岩段(6)，所述钢护筒本体(1)底部镶嵌在海底表层的强风化岩(7)中，所述灌注桩结构段(5)设置在钢护筒本体(1)内部；所述灌注桩嵌岩段(6)设置在灌注桩结构段(5)下端，且灌注桩嵌岩段(6)从强风化岩(7)中穿过，并镶嵌在中风化岩(8)中；所述钢护筒本体(1)外侧设置有环形的土工袋(3)，所述土工袋(3)顶部留有套孔，导管(2)插接在土工袋(3)的顶部；所述土工袋(3)内部设置有充填材料(4)，所述土工袋(3)底部处于强风化岩(7)的表面。

2.根据权利要求1所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：所述钢护筒本体(1)镶嵌在强风化岩(7)中的长度不超过50cm，所述灌注桩嵌岩段(6)的直径不超过灌注桩结构段(5)的直径。

3.根据权利要求1所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：所述土工袋(3)采用高强度编织袋拼接而成。

4.根据权利要求1所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：所述充填材料(4)采用中粗砂或海洋粘土。

5.根据权利要求1所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：所述导管(2)截面为方形结构或圆形结构，材质为不锈钢金属材料或pvc材质；所述导管(2)贴着钢护筒本体(1)外侧均匀设置有四组。

6.根据权利要求1所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构，其特征在于：所述钢护筒本体(1)、灌注桩结构段(5)、灌注桩嵌岩段(6)为直桩型式或斜桩型式。

7.根据权利要求1～6任一所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构的施工工艺，其特征在于：包括如下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构的施工工艺，其特征在于：灌注型嵌岩桩施工完成后，可视需要与否，拆除或保留含充填材料(4)的土工袋(3)；如需拆除，可切割起吊，也可水下拖运至临近新施工的钢护筒本体(1)继续开展稳桩作业，达到循环利用目的。

技术总结
本发明涉及码头建设技术领域，具体公开了一种近海灌注型嵌岩桩钢护筒施工期稳桩结构及施工工艺，所述稳桩结构包括钢护筒本体、导管、土工袋、灌注桩结构段以及灌注桩嵌岩段，所述钢护筒本体底部镶嵌在海底表层的强风化岩中，所述灌注桩结构段设置在钢护筒本体内部；所述灌注桩嵌岩段设置在灌注桩结构段下端，且灌注桩嵌岩段从表层强风化岩中穿过，镶嵌在中风化岩中；所述钢护筒本体外侧设置有环形的土工袋，所述土工袋顶部留有套孔，导管插接在土工袋的顶部；所述土工袋内部设置有充填材料，所述土工袋底部处于强风化岩的表面；能够提高灌注型嵌岩桩钢护筒在施工期的抗水平荷载能力和自身稳定性，同时材料可循环利用，具备可靠性和经济性。

技术研发人员：俞梅欣,李小军,宣以飞,张燕,张圩,王怿之,洪德序,周惊宇,濮文菁
受保护的技术使用者：中船第九设计研究院工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15